Карбиды

Межслойная диффузия углерода, которая встречается двух типов.

Первый тип - прямая диффузия, когда углерод перемещается из слоя с большим его содержанием в слой с меньшим его содержанием.

Второй тип - реакционная (которая подчиняется законам сродства химических элементов к углероду). То есть при реакционной диффузии углерод будет переходить из чисто углеродистых слоёв в слои легированные то есть богатые карбидообразующими элементами, которые имеют некий ряд сродства к углероду, чем правее элемент, тем сильнее сродство к углероду - Ni, Si, Fe, Mn, Сr, Mo , W, V, Nb, Zr, Ti (элементы Ni и Si - «отталкивают» от себя углерод, они находятся левее железа, а Mn, Сr, Mo, W, V, Nb, Zr, Ti притягивают, т.к. находятся правее от железа). При этом углерод может переходить даже в слой с большим содержанием углерода из слоя с меньшим его содержанием при условии что в слое с большим его содержанием большее количество (либо более сильные) карбидообразующие элементы!

Что же происходит на практике. В нашем примере использование напильника и рессоры. Сначала, нужно напомнить про эвтектоидные стали с учетом наших реалий. Если в стали есть 0,6-0,7 углерода, то при закалке на ножевую твёрдость весь углерод уйдёт в матрицу (в мартенсит) И МЫ получим мелкозернистый однородный метала, что между прочим (для клинка уже немало). Если же в металле углерода больше. Например, напильник у10 (минимум), то те же 0,6-0,7 углерода уйдут в матрицу, а остальной углерод, будет участвовать в образовании карбидов. За счёт которых, металл хоть и получит некоторую хрупкость, но зато будет иметь более износоустойчивый и агрессивный рез.

Погоды никель с таким низким содержанием и в самом деле не сделает, разве только по стечению обстоятельств несколько прожилок никеля одновременно окажется на РК, но вероятность очень мала. После цементации стали закаливаются потому что процентное содержание углерода превысило минимальный порог и никель в таком случае никакого отношения к закалке не имеет, он только делает металл более вязким, в отличие от хрома. Наличие никеля выше 8% процентов приводит к сильному расширению зоны аустенитного превращения вплоть до комнатных температур, в таком случае сталь становится аустенитной и теряет способность к закалке в обычном понимании этого термина.

Хром и молибден образуют в стали мелкие зёрна карбидов с высокой температурой плавления и как следствие измельчают зерно, не оказывая негативного влияния на способность стали к закалке. Правда хром поднимает общую твёрдость и вместе с ней хрупкость стали и требует более высоких закалочных температур, а молибден поднимая твёрдость за счёт образования карбидов одновременно увеличивает износостойкость стали и, так как имеет сильное сродство с углеродом, несколько обезуглероживает матрицу повышая её вязкость. Сами карбиды хрома имеют сигонию с тупыми углами и не способствуют резу напрямую, но способствуя измельчению зерна, оказывают благотворное влияние на сталь если не превышают содержание 10-12%, дальнейшее повышение содержания хрома в углеродке без других легирующих, приводит к резкому снижению реза. Карбиды молибдена напротив, имеют сигонию с острыми углами и увеличивают способность к резу. Вывод небольшое количество никеля полезно, небольшое количество хрома терпимо, а небольшое количество молибдена и полезно и желательно.